Organické polovodiče

Využitie organických polovodičov sa rozširuje do mnohých oblastí elektroniky: sú použiteľné ako svetlocitlivé materiály na zaznamenávanie informácií, používajú sa pri výrobe senzorov. Zariadenia vyrobené na báze organických polovodičov sú odolné voči žiareniu, a preto ich možno použiť aj v otvorenom priestore a v jadrových technológiách.

Organické polovodiče zahŕňajú pevné organické zlúčeniny, ktoré spočiatku majú alebo získavajú pod vplyvom vonkajších faktorov dierovú alebo elektronickú vodivosť, ako aj kladný teplotný koeficient elektrickej vodivosti.

Polovodiče tejto štruktúry sa vyznačujú prítomnosťou konjugovaných aromatických kruhov v molekulách. V dôsledku excitácie p-elektrónov delokalizovaných pozdĺž konjugovaných väzieb sa v organických polovodičoch vytvárajú prúdové nosiče. Navyše aktivačná energia týchto elektrónov klesá so zvyšujúcim sa počtom konjugácií v štruktúre a v polyméroch môže dosiahnuť úroveň tepelnej energie.

Vlastnosť vodivosti v organických polovodičoch je založená na pohybe nosičov náboja tak v rámci molekuly, ako aj medzi molekulami. Výsledkom je, že polovodiče s vysokou molekulovou hmotnosťou majú odpor 10 ^ 5 až 10 ^ 9 Ohm * cm pri izbovej teplote a polovodiče s nízkou molekulovou hmotnosťou - od 10 ^ 10 do 10 ^ 16 Ohm * cm. A na rozdiel od bežných polovodičov nedochádza pri nízkych teplotách k výraznému vodeniu nečistôt.

V skutočnosti organické polovodiče existujú vo forme amorfných alebo polykryštalických práškov, filmov a monokryštálov. Polovodiče v tomto kontexte môžu byť molekulárne kryštály a komplexy, organokovové komplexy, ako aj pigmenty a polymérne polovodiče.

Molekulové kryštály sú polycyklické aromatické kryštalické zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou obsahujúce aromatické kruhy so systémom konjugovaných dvojitých väzieb. Molekulové kryštály zahŕňajú fenantrén, antracén C14H10, naftalén C10H8, ftalokyaníny atď.

Organokovové komplexy zahŕňajú látky s nízkou molekulovou hmotnosťou s atómom kovu v strede molekuly. Tieto materiály sú polymerizovateľné. Významným predstaviteľom organokovového komplexu je ftalocyanín medi.

Molekulové komplexy sú polycyklické zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou s medzimolekulovými elektrónovými interakciami. Molekulárne komplexy sú svojou štruktúrou homogénne a vrstvené (s vrstvami typu p a n). Halogénaromatické komplexy sa vyznačujú homogénnou štruktúrou a vrstvami napríklad antracénových zlúčenín s alkalickými kovmi.

Polymérne polovodiče sú zlúčeniny, ktoré majú rozšírené konjugačné reťazce v makromolekulách a majú zložitú štruktúru.Čím dlhší je konjugačný reťazec, tým vyššia je špecifická elektrická vodivosť látky.

Pigmenty majú polovodičové vlastnosti: eozín, indigo, radoflavín, trypaflavín, pinacyanol, rhadamín atď. A z prírodných pigmentov - karotén, chlorofyl atď.